杠桿滑輪浮力綜合計算題

杠桿滑輪浮力綜合計算題1、圖1是一種新型吊運設(shè)備的簡化模型示意圖，其中虛線框里是滑輪組（未畫出）?；喗M繩子的自由端由電動機拉動。工人使用該吊運設(shè)備勻速打撈落入水中的圓柱形物體A。物體A的底面積為200cm2，高為8m。當(dāng)物體A露出水面2m時，繩子用豎直向上的力T1拉物體A，電動機對滑輪組繩子自由端的拉力F1為2400N。當(dāng)物體A露出水面4m時，繩子用豎直向上的力T2拉物體A，電動機對滑輪組繩子自由端的拉力為F2，機械效率為82%。拉力F2的功率為600w，已知T1:T2=39:41。不計繩的質(zhì)量，不計滑輪與軸的摩擦。求：（1）此滑輪組勻速上升的速度V；（2）此滑輪組最高的機械效率。2、如圖2所示，用滑輪組拉動重500N的物體在水平支持面上以2m/s的速度做勻速直線運動，且物體所受摩擦力是物重的0.2倍。問：（1）若不計機械自重及滑輪與軸之間的摩擦，則拉力F是多大？（2）若滑輪組的機械效率是90%，則F的大小是多大？（保留一位小數(shù)）（3）可見，使用滑輪組時可以省力不能省功，在物理學(xué)中這一原理稱為“杠桿原理”。3、一名工人用如圖3的滑輪組提起450N的重物，繩自由端的拉力F為200N，重物在5s內(nèi)勻速上升了1m，不計繩子與滑輪間摩擦。則(1)滑輪組所做的有用功是多少？(2)拉力做功的大?。坷Φ墓β适嵌嗌?？(3)動滑輪的重。4、裝卸工人用如圖4的裝置將重為800N的貨物提至高處，人對繩的拉力為500N，貨物在1min內(nèi)勻速上升了5m。在此過程中求：（1）有用功；（2）拉力做功的功率；（3）滑輪組的機械效率。5、5月12日，四川汶川發(fā)生8級大地震，震后立即開展了緊急救援。在救援過程中，?？吹骄仍ぷ髡呤褂玫钠鹬貦C械，利用這種機械吊起坍塌的混凝土結(jié)構(gòu)的吊板。如所示是這種起重機吊臂上的滑輪組，它在50s內(nèi)將重為2.4×104N的吊板勻速提高10m。已知拉力F為104N。則這個過程中：（1）拉力F做了多少功？拉力F的功率多大？（2）滑輪組的機械效率多大？6、如圖18的裝置中，重30N的物體A，在拉力F的作用下以0.2m/s的速度沿水平桌面做勻速直線運動5s，此時彈簧測力計的示數(shù)為2N(不計機械內(nèi)部摩擦和機械自重)。求：(1)物體A受到的摩擦力；(2)拉力所做的功；(3)拉力的功率。13、這是一個上肢力量健身器示意圖，配重A受到的重力為1200N。杠桿EH可繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，OE︰OH＝2︰5。小成同學(xué)受到的重力為600N，他通過細(xì)繩在H點施加豎直向下的拉力為F1時，杠桿在水平位置平衡，配重A剛好拉起來。求：（1）判斷滑輪B、C、D分別是定滑輪還是動滑輪？答：滑輪B是滑輪；滑輪C是滑輪；滑輪D是滑輪。（2）不考慮動滑輪的重時，拉力F1多大？（3）若考慮動滑輪的重時，作用在H點豎直向下的拉力為F2，其大小是260N，則動滑輪受到的重力G動為多大？14、如圖所示，用滑輪組提升重物。人用拉力F的大小為50N，15s內(nèi)使重為90N的物體勻速上升了3m。不計繩重和摩擦，求：（1）動滑輪的重。（2）人拉繩子做功的功率。（3）滑輪組的機械效率。15、有一種測量人的體重和身高的電子秤，其測體重部分的原理如圖中的虛線框所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板和壓力杠桿ABO，壓力傳感器R（電阻值會隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻），顯示體重大小的儀表A（實質(zhì)是電流表）。其中AO︰BO＝5︰1，壓力傳感器R表面能承受的最大壓強為2×106Pa，且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示。設(shè)踏板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽略不計，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8V。請回答：（1）踏板空載時，電流表讀數(shù)是多少mA？（2）若壓桿與壓力傳感器之間的接觸面積是2×10－4m2，則該秤的最大稱量值是多少？（3）為了把電流表A的表盤改裝成電子秤表盤，我們需要確定踏板上人的體重G與電流表的示數(shù)I的關(guān)系。請你寫出這個關(guān)系式。16、如圖甲所示裝置中，物體甲重G甲＝150N，動滑輪重G輪＝50N，人重G人＝650N。輕桿AB可以繞O點轉(zhuǎn)動，且OA∶OB＝5︰9。不計軸摩擦和繩重，當(dāng)輕桿AB在水平位置時，整個裝置處于平衡狀態(tài)，地面對物體乙的支持力為F1＝210N。求：⑴物體乙受到的重力G乙。若用物體丙替換物體甲，并在物體乙的下方連接一個彈簧，如圖乙所示，當(dāng)輕桿AB在水平位置時，整個裝置處于平衡狀態(tài)，彈簧對物體乙的作用力為F2。制作了一個航標(biāo)燈模型，使用長方形泡沫塑料、三腳架和燈泡等材料。當(dāng)航標(biāo)燈靜止時，泡沫塑料浸入水中的深度始終為5cm，排開水的質(zhì)量為500g。我們需要計算泡沫塑料底部受到的水的壓強和航標(biāo)燈靜止時受到的浮力。某學(xué)校組織學(xué)生到某廠的鍋爐車間進行實踐活動。鍋爐技術(shù)師傅介紹了鍋爐的一些配套設(shè)備及工作原理，并提供了一些設(shè)計用我們所學(xué)的知識給予計算或說明的設(shè)備。我們需要計算鍋爐保險閥和鍋爐的冷水自控裝置的一些參數(shù)，并分析小水箱中的杠桿的省力或費力情況。重物A是一個體積為10dm3，密度為7.9×103kg/m3的實心金屬塊，將它完全浸沒在水中，始終未提出水面。若不計磨擦和動滑輪重，要保持平衡，需要求出一些參數(shù)。小亮為村里的養(yǎng)牛場設(shè)計了一個牲畜自動飲水器，儲水箱A的蓄水深度為0.5m，閥門K處出水口的橫截面積為6×10―4m2，支點O到浮球球心的距離為O到B點距離的2倍，要求浮球浸入水中1/3時杠桿水平，K處的活塞即能將出水口關(guān)閉。我們需要計算選用浮球的體積以及考慮實際情況下活塞、桿及浮球的重力后的措施。一正方體合金塊M的邊長為20cm，掛在以O(shè)為支點的輕質(zhì)杠桿的A點處。我們需要計算杠桿在平衡時所處的角度。12、本文中給出了三個數(shù)據(jù)：能量為6.48×105J，功率為1.2×104W，效率為90%。13、本題分三問：（1）求定定動；（2）給出定定動的拉力為240N；（3）求定定動的重量為100N。14、本題分三問：（1）給出力為10N；（2）給出功率為20W；（3）給出效率為90%。15、（1）空載時，電流為0.016A；（2）壓力傳感器受到的最大壓力為400N，則踏板上受到的最大稱量為2000N；（3）設(shè)電路中電流為I時，則此時其電阻為R=4.8/I，因為表格中壓力與電阻是呈線性關(guān)系，所以F/（300-R）=5/3，故F/（300-4.8/I）=5/3，所以F=500-8/I，而根據(jù)G×LBO=F×LAO可知G/F=LOA/LOB=5/1，即G=5F，將其代入F=500-8/I中得G=2500-40/I。16、（1）根據(jù)杠桿平衡條件，計算出FA、FB和物體乙的重力G乙；（2）加入彈簧后，根據(jù)杠桿平衡條件計算出FA￠和FB￠，再根據(jù)力的平衡關(guān)系計算出物體丙的重力G丙；最后根據(jù)力的平衡關(guān)系計算出人的重力G人。1.根據(jù)公式計算，實心圓柱體在水中的浮力為400N，某物體的體積為2m×0.02m2，密度為2.5×103kg/m3，重力為1000N。2.由圖像得知，實心圓柱體從井底勻速上升到露出水面前，受到的力分別為F1、F2、GD、FM'和N。根據(jù)受力分析可得GD=200N，F(xiàn)M'=120N，N=480N。當(dāng)繩子被拉斷時，浮力為200N。根據(jù)公式解得，物體的重力為800N。3.石頭在水中浸沒時，受到的浮力為200N，拉力為300N。石頭完全離開水面后，只受到重力和拉力。4.根據(jù)公式計算，水的壓強為1.0×10?Pa，物塊A的重力為600N，浮力為400N。當(dāng)物塊A的頂部剛沒入水面時，受到的拉力為200N。5.當(dāng)電子稱的示數(shù)為55N時，物塊B所受的拉力為45N。根據(jù)杠桿平衡條件可得，物塊D所受的力為62.5N，水的壓強為6.25×10?Pa。6.根據(jù)公式計算，水的壓強為500Pa，物體所受的力為5N。7.(1)根據(jù)公式計算，物體的質(zhì)量為2kg。(2)根據(jù)杠桿平衡條件可得，壓強為6.25×10?Pa。(3)該杠桿為省力杠桿。重新排版：29、(1)根據(jù)阿基米德原理：F浮=F壓=ρ水gV′，其中V′=6250cm3，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，代入計算得F浮=100N。根據(jù)重力公式：G=ρVg，其中ρ=7.9×103kg/m3，V=102m3，g=10N/kg，代入計算得G=790N。(2)根據(jù)功的定義：W=Fs，其中F=345N，s=4m，代入計算得W=1380J。(3)無需改寫。30、(1)當(dāng)活塞關(guān)閉出水口時，活塞上承受的水的壓強為p=ρgh，其中ρ為水的密度，g為重力加速度，h為水深，代入計算得p=1.45×10?Pa。根據(jù)壓力公式：F=pS，其中S為活塞面積，代入計算得F=58N。設(shè)浮球體積為V，根據(jù)阿基米德原理：F浮=ρgV排，其中ρ為水的密度，g為重力加速度，V排為排水體積，代入計算得F浮=ρgV=58N，解得V=4.5×10??m3。(2)增大浮球